Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1. Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) trong dạy học hóa học 1. Tầm quan trọng của công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học hóa học Công nghệ thông tin và truyền thông (công nghệ 4T), (tiếng Anh là information and communication technology – viết tắt là ICT) có ứng dụng vô cùng quan trọng trong dạy học. Nhờ ICT ta có khả năng chọn nhập những thông tin cần thiết và xử lý nhanh để biến thành tri thức [4], [5] Chúng ta đang sống ở đầu thế kỷ 21, thời đại thông tin, nhân loại đang quá độ sang nền kinh tế tri thức mà đặc điểm của nó là sự bùng nổ của thông tin, tri thức.
Chính ICT, đặc biệt là ICT mới, đã trực tiếp sinh ra thời đại này, thời đại mà khối lượng thông tin nói chung tăng nhanh theo hàm số mũ. Trong tình hình đó, cũng chỉ nhờ công nghệ thông tin và truyền thông mới mới có khả năng chọn nhập từ bể cả thông tin đó những thông tin cần thiết và xử lý nhanh chóng chúng để biến thành tri thức. Công nghệ thông tin và truyền thông còn là một khía cạnh văn hóa của thế giới mới, và như mọi thứ văn hóa, nó sẽ được tiếp cận tốt nhất ở tuổi trẻ, giúp cho học sinh, sinh viên định hướng tư duy và thái độ của mình trong thời đại mới. Do đó cần làm cho thế hệ trẻ nhanh chóng làm quen với ICT thông qua dạy học và hình thành cho họ phong cách văn hóa mới.
ICT đang tạo ra những thay đổi mang mầm mống của một cuộc cách mạng giáo dục thực sự [6], [7] “Hội nghị Paris về giáo dục đại học trong thế kỷ 21” do UNESCO tổ chức tháng 10/1998 có tổng kết 3 mô hình giáo dục trong bảng 1. Mô hình giáo dục MÔ HÌNH TRUNG TÂM VAI TRÒ NGƯỜI HỌC CÔNG NGHỆ Truyền thống Người dạy Thụ động Bảng/ TV/ Radio Thông tin Người học Chủ động PC (máy tính) Tri thức Nhóm Thích nghi PC + mạng Trong các mô hình trên, mô hình “tri thức” là mô hình giáo dục hiện đại nhất hình thành khi xuất hiện thành tựu mới quan trọng nhất của ICT – mạng Internet. Cùng với mô hình mới nhất này những yếu tố thay đổi sâu sắc sau đây trong giáo dục xuất hiện: Yếu tố thời gian không còn bị ràng buộc chặt chẽ, xuất hiện khả năng giáo dục không đồng bộ; Yếu tố không gian sẽ không còn ràng buộc quá câu thúc; xuất hiện khả năng sinh viên tham gia học tập mà không cần đến trường đại học; Giá thành toàn bộ của giáo dục giảm nhiều, vì xuất hiện các lớp ảo có qui mô lớn mà không cần trường lớp kiểu thông thường; Sự chuyển giao tri thức không còn chiếm vị trí hàng đầu của giáo dục nữa; sinh viên phải học cách truy tìm thông tin họ cần, đánh giá và xử lý thông tin để biến thành tri thức qua giao tiếp; Mối quan hệ giữa người dạy – người học theo chiều dọc sẽ được thay thế theo chiều ngang, người dạy trở thành thúc đẩy, chuyên gia hướng dẫn hay đồng nghiệp, người học phải chủ động thích nghi. Nhóm trở nên rất quan trọng vì là môi trường để đối thoại, tư vấn, hợp tác; Thị trường giáo dục sẽ được toàn cầu hóa vì không còn bị ràng buộc về không gian.
Ngôn ngữ trở thành một yếu tố thúc ép mạnh; Việc đánh giá không còn dựa vào khả năng thi cử như trước mà dựa nhiều hơn vào quá trình tiêu hóa tri thức để trở thành lành nghề, biểu hiện ở năng lực tiến hành nghiên cứu, thích nghi, giao tiếp, hợp tác…; Sự khác biệt giữa loại hình và cấp bậc giáo dục (tiểu học, trung học, đại học, dạy nghề…) sẽ ít quan trọng như trước đây, và giáo dục thường xuyên sẽ trở thành quan trọng nhất. Như vậy, ở bước ngoặt đi vào nền văn minh trí tuệ hiện nay, ICT đang tạo ra những thay đổi mầm mống của một cuộc cách mạng giáo dục thực sự, ở đó cơ cấu cứng nhắc theo truyền thống về mối quan hệ “không gian- thời gian – trật tự thang bậc” sẽ bị phá vỡ. Hướng ứng dụng của công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học hóa học [4], [5], [6], [7], [32] - Sử dụng các phương pháp tính số, giải quyết các bài toán lý thuyết hóa học (hóa lượng tử, cơ học thống kê, động lực hóa học, nhiệt động học, động hóa học…). - Ghép nối trợ giúp cho các đo đạc thí nghiệm, nâng cao tính năng các công cụ đo.
- Xây dựng các đĩa CD thí nghiệm mô phỏng hoặc thí nghiệm ảo, xây dựng một số trang Web dạy học một số nội dung hóa học có các mô hình xây dựng khái niệm và có thí nghiệm mô phỏng. - Làm các bài giảng tiện nghi để có thể dạy cho lớp học đông người, dạy từ xa, làm các phần mềm quản lý, chấm bài trắc nghiệm…phục vụ dạy học. Hướng thứ nhất rất quan trọng nhưng số người tham gia còn ít, cần được tăng cường; hướng thứ hai, thứ ba và thứ tư đã có nhiều cán bộ ở nhiều bộ môn tham gia. Hướng thứ tư đặc biệt phù hợp với giáo viên hóa học ở các trường trung học.
Trước mắt cần khuyến khích tính sáng tạo trong lĩnh vực này ở nhiều mức độ khác nhau: - Tạo ra các phần mềm mới trong dạy học hay thí nghiệm hóa học bằng tiếng Việt. Ở các nước tiên tiến như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Úc,…đã tạo ra các phần mềm mới về hóa học bằng tiếng Anh có ý nghĩa khoa học, giáo dục và đào tạo nhưng một số nội dung không phù hợp với nước ta. - Dựa vào các chương trình có sẵn có lập trình hoặc không lập trình để tạo ra các hình ảnh thí nghiệm mới hay các mô hình mới trong dạy học. - Dựa trên các đĩa CD sẵn có ở các nước trên thế giới, lấy đó làm nguồn nguyên liệu (base – date) để xây dựng nên đĩa CD của mình theo nội dung hay một hướng nhất định bằng tiếng Việt (viết được các trang Web để sử dụng các video clip, movies, animation, image, module,…).
Với mục đích phi thương mại thì việc sử dụng đĩa CD sẵn có cho dạy học là được phép. Khái niệm sáng tạo thứ ba này có thể phù hợp đối với hóa học vì các CyperChem ở các đĩa CD về hóa học, các CD Chemistry Comes Alives khá tốt, các videoclip, movies, animation, image về nhiều thí nghiệm và các mô hình để xây dựng khái niệm đã có sẵn. Phần mềm Macromedia Flash [17] 1. Giới thiệu Hình 1.
Giao diện phần mềm Macromedia Flash 8 Ngày nay, Flash đã trở thành một phần mềm đồ họa hoạt hình chuẩn trên web. Với Flash, bạn sẽ được bổ sung các hiệu ứng thú vị cho trang Web, làm cho trang Web có tính tương tác cao hơn và hấp dẫn hơn bởi những hình ảnh động gọi là hoạt cảnh (Animation). Những hình ảnh tạo ra từ các công cụ của Flash là hình ảnh Vector, tuy nhiên Flash vẫn cho phép ta đưa cả các hình ảnh Bitmap vào trong các hoạt cảnh. Bên cạnh đó, Flash không những cho phép lồng âm thanh vào hoạt cảnh và mà còn được phép hiệu chỉnh về trường độ âm thanh trong đó.
Ở cấp độ cao hơn, Flash có thể hỗ trợ cho các lập trình viên trên ngôn ngữ kịch bản Javasript, do đó tự thân Flash có thể thiết kế được cả một Website hoàn chỉnh. Công dụng của Flash a. Tạo các hình ảnh cho Web Word Wide Web – nói ngắn ngọn là Web, là một thành phần của Internet, nó đòi hỏi có tính sáng tạo trực quan. Khi lướt Web bạn sẽ thấy rất nhiều ý tưởng khác nhau làm cho Website trở nên hấp dẫn.
Với các hình ảnh của Flash có một chương trình thể hiện Flash (Flash Player), thường được cài đặt sẵn trên các trình duyệt của người dùng. Khi trình duyệt gặp một đoạn phim Flash trong một trang Web, trình duyệt sẽ tự động tải chương trình thể hiện Flash để bạn có thể xem được đoạn phim Flash (và các hình ảnh có trong đoạn phim). Hoạt hình website của bạn Flash làm cho việc tạo hoạt hình trở nên dễ dàng bằng cách sử dụng một quá trình được gọi là biến hình. Về bản chất trong quá trình này bạn sẽ báo cho Flash biết nơi bạn muốn hoạt hình bắt đầu và nơi hoạt hình kết thúc.
Khi thực hiện xong điều này, Flash sẽ tự động phát sinh tất cả các khung hình trung gian. Vì thế nếu bạn cần tạo ra 24 khung hình để hoàn tất hoạt hình của mình, có thể bạn chỉ cần tạo ra 2 khung hình và Flash tự động tạo ra 22 khung hình còn lại. Xây dựng các đoạn phim tương tác Ngoài hoạt hình đơn giản, bạn có thể sử dụng Flash để xây dựng các Website tương tác. Ví dụ, bạn có tạo một đoạn phim Flash cho phép người dùng chọn một trong số video-clip hoặc một trong các đoạn âm thanh.
Vì Flash xây dựng theo hướng đối tượng, đoạn phim của bạn cũng biết cách tương tác với người dùng. Tất cả những gì cần làm là báo cho đoạn phim về những gì bạn muốn chúng thực hiện khi người dùng thực hiện một điều gì đó, ví như nhấp vào một nút. Một số điều có thể thực hiện trong các đoạn phim Flash: - Cho phép người dùng chọn đoạn phim mà họ muốn xem. - Tạo các trò chơi cho phép người dùng kéo và thả các đối tượng.
- Bổ sung nút quay ngược và các nút kiểm soát khác cho phép người sử dụng kiểm soát quá trình phát lại đoạn phim. - Tải các đoạn phim khác nhau tùy thuộc vào thời điểm người sử dụng truy cập Website của bạn. - Cho phép người sử dụng tắt âm thanh của đoạn phim. - Gửi thông tin của người sử dụng đến một địa chỉ thư điện tử.
Hiển thị các nút nhấn (Buttons) Các nút nhấn là các phần tử giao diện mọi người đều hiểu mà không cần phải giải thích với người dùng về cách sử dụng các nút nhấn đó. Nhờ đó, ta có thể cho đoạn film hoạt động, dừng lại hoặc chọn cảnh cần quan sát một cách rất dễ dàng và đơn giản chỉ với một cái click chuột vào nút nhấn. Biến đổi hình dạng (Shape tween) Một trong những kỹ thuật của hoạt hình trong Flash cho phép bạn thay đổi một đối tượng từ một hình dạng này sang một hình dạng hoàn toàn khác. Quá trình này gọi là quá trình biến dạng.
Hiển thị băng văn bản cuộn (Scrolling) Bạn đã từng thấy các băng văn bản cuộn trên một số Website. Các băng văn bản này thường được sử dụng để tạo ra kết quả mong muốn.